本帖最后由 xlf63 于 2014-11-6 08:29 編輯 " A" k3 L7 u$ z1 M) |
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吸油管,就是一根從油泵吸油口到油箱油面線以下的平常管子。 但就是這根管,,經(jīng)常有人問油管粗細(xì)是如何確定的,,吸油高度最大能到多少等等,。 8 ?/ R5 [9 I0 d5 _$ y
大家知道吸油管道內(nèi)徑是和液體流量或液體流速相關(guān),。當(dāng)泵流量決定后,,吸油管道的粗細(xì)是和流速相關(guān)了。 在設(shè)計(jì)手冊(cè)中多有流速的建議值,,吸油管內(nèi)油液允許流速小于等于1-2m/s,,一般取1 m/s以下。有些資料說得更加詳細(xì),,比如裝有過濾器的吸油管為0,。5-1。5 m/s,,無過濾器吸油管為1,。5-3 m/s。
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以上數(shù)值多為經(jīng)驗(yàn)值,。那么為啥道理呢,。 油液中的空氣有混入和溶入兩種�,;烊霘怏w呈氣泡狀態(tài)懸浮于油液中,,它對(duì)油液的體積彈性模量和粘性均產(chǎn)生影響,而且對(duì)體積彈性模量影響極大,。 溶入氣體則對(duì)油液的體積彈性模量和粘性基本不產(chǎn)生影響,。 4 e" ~ _0 W4 X" g. Y) }
大家知道在常壓下石油基液壓油溶解空氣的數(shù)量按常壓下體積計(jì)算約占油液體積的6-12%,有些資料說是9%,。也有資料是5-7%,。比水中空氣數(shù)量多。這些空氣不是以氣泡形式出現(xiàn)的,,它們?nèi)芙庥谝后w中,,成為其中的一部分。在常態(tài)下,,是飽和的,,油中自然吸收并溶解的空氣量取決于壓力和溫度。按照亨利定律,,氣體在液體中的溶解量與壓力成正比,,壓力高,吸收并溶解的空氣就多,。而溫度越高,,則溶解在油中的空氣就少。 當(dāng)液壓系統(tǒng)的某處壓力低于大氣壓的某一數(shù)值時(shí),,原溶解在液壓油中的空氣將游離出來形成大量氣泡,。這一壓力值稱為空氣分離壓,。當(dāng)壓力繼續(xù)下降到相應(yīng)溫度的飽和蒸汽壓時(shí),油液將沸騰汽化而產(chǎn)生大量氣泡,。這兩種情況也稱之為氣穴,。 發(fā)生氣穴后,氣泡占據(jù)了部分工作容積,,使流量減少,,氣泡并隨油液流至高壓區(qū)。在高壓作用下氣泡被壓縮迅速破裂,,在瞬間破裂時(shí),,產(chǎn)生了局部壓力沖擊,局部壓力和溫度急劇升高,,產(chǎn)生了強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)。并且氣泡在瞬間壓縮時(shí),,產(chǎn)生的沖擊力非常大,,可使金屬表面因沖擊而剝蝕。而且氣泡被壓縮時(shí)還能產(chǎn)生局部高溫,,通過氧化作用使流體變質(zhì),。形成所謂的氣蝕現(xiàn)象。
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如果液體中出現(xiàn)了空穴,,就說明存在著空氣,,氣體或蒸汽的氣泡。產(chǎn)生空穴的原因是: 1. 原先溶解在油中的空氣或氣體從油中分離出來——?dú)怏w空穴現(xiàn)象,。 2. 空氣或氣體被卷吸入油中——?dú)怏w空穴現(xiàn)象,。 3. 壓力下降到低于它的蒸汽壓時(shí),引起的油液沸騰——蒸汽空穴現(xiàn)象,。 在工作中的液壓系統(tǒng)中,,氣體空穴現(xiàn)象和蒸汽空穴現(xiàn)象可能同時(shí)存在。
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液體中溶解有空氣,,在不產(chǎn)生蒸汽空穴現(xiàn)象時(shí),,一般不帶有嚴(yán)重后果。而卷吸空氣的現(xiàn)象則能嚴(yán)重降低系統(tǒng)性能,。因此不希望這種現(xiàn)象發(fā)生,。 空穴的產(chǎn)生以及氣蝕現(xiàn)象,會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能和降低元件壽命,。 8 a. _7 P8 H7 {0 s; ^0 M
因此為防止產(chǎn)生氣穴,,必須使油液克服吸入管路水力阻力,以及液體進(jìn)入泵內(nèi)后的流動(dòng)阻力造成的壓力損失和液體在泵內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)有關(guān)的慣性力造成的損失和撞擊造成的進(jìn)一步壓力損失——也就是動(dòng)力壓降ΔPd,。 使處于位置高度Hs的泵進(jìn)口時(shí)壓力Ps與空氣分離壓Pg的差值,,也就是壓力裕量要大于泵內(nèi)的動(dòng)力壓降ΔPd,,才能保證不發(fā)生氣穴。 氣穴壓力裕量(Ps-Pg)是泵的外部吸入條件,,它可以采用增加吸入管路直徑,,縮短吸入管路長度,降低吸上高度以及采用高位油箱,,加前置增壓等提高泵進(jìn)口壓力裕量,。 動(dòng)力壓降ΔPd是泵產(chǎn)生氣穴的內(nèi)部因素,它和泵的轉(zhuǎn)速,,泵的過流部分以及幾何參數(shù)和形狀有關(guān),。希望動(dòng)力壓降越小越好。 * L& t9 |" a/ z( w' P
以上是一種解釋,。 還有一種簡單的解釋是:若流入液壓泵的壓力損失為ΔP,,泵的進(jìn)口壓力為Pi,泵內(nèi)最低壓力為Pmin,,當(dāng)Pmin< Pg(空氣分離壓)時(shí),,就會(huì)發(fā)生氣穴,進(jìn)而產(chǎn)生氣蝕,。威爾森以液體壓力小于飽和蒸汽壓會(huì)發(fā)生氣穴為標(biāo)志,,研究表明要避免發(fā)生氣穴就得好好設(shè)計(jì)吸入管系使之與泵內(nèi)吸力相匹配。
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所以為防止產(chǎn)生空穴,,可采取以下措施: 1. 正確設(shè)計(jì)液壓泵的結(jié)構(gòu)參數(shù),,吸油管路應(yīng)有足夠的管徑,盡可能避免進(jìn)油管急彎,,濾網(wǎng)應(yīng)及時(shí)清洗或更換,,管接頭處密封良好,不能漏氣,, 2. 降低吸油高度,,采用較大的吸油過濾器。 3. 計(jì)算允許最大吸油高度時(shí),,可用空氣分離壓來代替泵吸油口的絕對(duì)壓力,,空氣分離壓一般取0。02-0,。03Mpa. 4.液壓泵浸入油中或高置油箱式,。也可輔助泵式或加壓式油箱。 |